本發明屬于銅基新材料領域,具體涉及一種石墨烯增強銅基復合線材的制備方法。
背景技術:
1、隨著工業的發展和許多新興領域的出現,對導體材料提出了更高的要求。純銅線材由于具有優異的導電導熱性能而獲得了廣泛的關注。純銅室溫下的導電率通常達到100%iacs以上,然而,在升溫條件下,因原子振蕩引起自由電子散射加劇,導致純銅的導電性能明顯下降。例如,在150℃下,純銅的導電率下降到約68%iacs。因此,行業急需開發在升溫條件下服役的優質導電材料。有鑒于此,本發明的目的在于獲得高溫導電率優異的導體材料。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種石墨烯增強銅基復合線材的制備方法,旨在獲得高溫導電率和抗拉強度優異的銅基復合線材。
2、本發明的技術方案如下:
3、一種石墨烯增強銅基復合線材的制備方法,包括以下步驟:
4、稱取石墨烯并形成溶液體系,以300-350r/min的速度攪拌分散30-60min;制備0.3-0.5g/ml的硝酸銀溶液,使之與石墨烯溶液混合并磁力攪拌30-60min,然后滴加0.15-0.30g/ml的葡萄糖溶液作為還原劑,升溫至約80-95℃,恒溫攪拌使之充分反應,得到含銀的石墨烯復合粉體,最后在氫氣/氬氣的混合氣氛下還原得到石墨烯鍍銀粉體,通過調整石墨烯的用量,使得石墨烯鍍銀粉體中銀的占比為15.3-34.7wt%;
5、將石墨烯鍍銀粉體與銅粉按照質量比1∶1.82-2.11的比例研磨混合,然后裝入無氧銅管中,采用旋鍛機將銅管旋鍛至外徑為φ6-8mm,然后在拉拔機上進行多道次的拉拔變形,得到直徑為φ1-1.2mm的線材,最后在320-330℃下真空退火2-3h以消除應力,得到石墨烯增強銅基復合線材。
6、優選的,所述速度攪拌為350r/min。
7、優選的,退火溫度為320℃。
8、優選的,退火時間為2h。
9、優選的,硝酸銀溶液的濃度為0.5g/ml。
10、優選的,葡萄糖溶液的濃度為0.30g/ml。
11、優選的,石墨烯鍍銀粉體中銀的占比為23.4wt%。
12、本發明采用化學鍍工藝在石墨烯表面鍍銀后獲得的石墨烯鍍銀粉體可以顯著提高石墨烯增強銅基復合線材的高溫導電率。與此同時,適當的含銀量對石墨烯增強銅基復合線材的抗拉強度影響不大,但是,過多的含銀量會對抗拉強度產生負面影響。所以,在實踐中,應當將石墨烯鍍銀粉體中銀含量控制在15.3wt%-34.7wt%。
1.一種石墨烯增強銅基復合線材的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括以下步驟:
2.一種如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述速度攪拌為350r/min。
3.一種如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,退火溫度為320℃。
4.一種如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,退火時間為2h。
5.一種如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,硝酸銀溶液的濃度為0.5g/ml。
6.一種如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,葡萄糖溶液的濃度為0.30g/ml。
7.一種如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,石墨烯鍍銀粉體中銀的占比為23.4wt%。